数控车床对刀、编程与调试的技巧.doc

数控车床对刀、编程与调试的经验和技巧
刘学江① 郭子利② 王会刚③
（①②③唐山学院 河北 唐山 063000）
摘要：本文介绍了一些数控车床对刀、编程与调试的经验和技巧，这些经验和技巧是在长期使用西门子802S数控车床的基础上获得的，对使用其它系统的操作者也有一定的借鉴作用。
关键字：数控车床 技巧
Experience and skill of tool adjust,program and debug for Numerical Control Lathe
Liuxuejiang① Guozili② Wanghuigang③
（①②③ Tangshan college Tangshan city Hebei province 063000）
Abstract: This paper introduces some experience and skill of tool adjust, program and debug for numerical control lathe. IT’s abtained base on long-term practice on SINUMERIK 802S Numerical Control Lathe. These experience and skill can be reference for operators who use other numerical control systems.
Key words: Numerical Control Lathe experience skill
一、 对刀
数控车床的对刀有几种不同的方法，不同的操作者可能习惯使用不同的方法，但笔者认为最合理的应该是利用刀补和零点偏置相结合来对刀。
对刀的目的是确定刀具和工件的相对位置，也就是确定加工坐标系，而编程的时候一般是把工件右端面的中心设为编程坐标系的原点，加工坐标系要和编程坐标系一致，所以对刀的时候要把工件右端面的中心设为加工坐标系的原点。
具体的操作方法是，先进行零点偏置设置，手动把基准刀具对齐到工件的右端面。如果工件右端面不够平整，可以用基准刀将端面切平，然后在X方向退刀，注意Z方向不要动，把当前的位置记录到零点偏置里，比如G54，这样基准刀的Z方向就由G54对好了。基准刀的X方向用刀具长度补偿来对，将刀尖对齐到工件的外圆表面或者切一小段外圆，然后Z方向退刀，注意X方向不能动，测量工件在对刀位置外圆的尺寸，根据这个尺寸计算出刀具的长度补偿值记入系统，这样基准刀具就对好了。
第二把刀的X方向和第一把刀一样利用刀具补偿来对刀，Z方向也要利用刀具补偿，但是计算刀具补偿时要算入G54的数值，这样刀具补偿值中实际纪录的是第二把刀与基准刀的Z方向的尺寸差。其余的刀具和第二把刀的对刀方法完全一样，也就是X方向用刀具补偿，Z方向用刀具补偿结合零点偏置。这样对刀的优点是工件的长度改变后只需用基准刀重新对一下零点偏置，其余刀具不需要再对就能够保证正确的位置，相对于其它对刀方法节省了好多烦琐的对刀操作。
对刀结束后还有很关键的一点就是要检验一下对刀是否正确。如果对刀有误又没有发觉，会给调试程序带来很大的麻烦，就算程序完全正确，刀具轨迹也不可能正确，所以保证对刀正确是程序调试的一个重要前提。检验的方法是用MDA方式（有的系统是MDI）将刀具上的对刀参考点移到工件的右端的外圆处，假设工件右端的直径是Φ20，则检验的指令是：
G54 （调用G54零点偏置）
T1M06 （换一号刀）
S200M03 （主轴正转转速200转/分）
G01F1X20Z0 （以每转1mm的速度工进到工进右端外圆处）
第一个指令是G54，是因为对刀时用了G54，所以不管是写程序还是用MDA方式，首先都要调用G54，否则刀具的位置不可能正确。F1是一个比较大的进给量，在刀具距离工件比较远的时候，进给倍率使用100％，进给速度比较快；当刀具距离工件越来越近时，调整进给倍率旋钮逐渐减小进给速度，刀具与工件越近，倍率越低，进给速度越慢，这样在发现刀具位置不正确时可以及时停止进给，避免撞刀。通过以上检验指令，如果刀具的位置是到了工件的右端外圆处X20Z0，就说明对刀正确，否则说明对刀有误。按照以上方法将全部刀具检验一遍，保证对刀正确后，就可以写程序了。
二、 编程
写程序时要注意以下几个原则：
1. 程序中尽可能少用G00
程序中需要快速点定位的语句暂时用G01来代替G00，给一个比较大的进给量F，这样在调试过程中可以避免撞刀。因为G00一旦开始运行，速度是不受控制的，如果坐标值有错误，就会直接导致撞刀事故。而G01的速度可以通过操作面板上的进给倍率旋钮方便地控制。程序调试通过后也就是坐标点没有错误，再将G01改成G00以提高程序运行效率。
2. 把G90G54G95G23等指令在程序开头写全
因为不同的系统默认值可能有区别，在程序头把这些模态指令按照自己的编程习惯写全，在调试时可以避免很多麻烦。比如说程序是按照直径编程方法写的但没写G23（有的系统为G36），而系统默认值被设成了半径编程，这样在程序调试时就会出错，可能会花费很多时间来查找这个错误，所以，为了避免这一类错误应在程序开头把自己习惯使用的一些设置写全。
3. 在每次换刀前先把刀架移开
在每次换刀前先把刀架移到远离卡盘和工件的位置，然后再换刀，这样可以避免换刀时刀具和工件或卡盘相撞而损坏刀具。比如用指令：
G00X100
Z100
M06T2
这里X100Z100只是举例，具体情况应取一个合适的数值，保证换刀安全就可以，不宜太大，太大就会浪费时间，降低程序效率。
4. 进刀和退刀
退刀时先退X再退Z，进刀时先进Z再进X，这样比较安全，而斜线进刀或退刀有可能撞到工件中间的凸起（如果有的话），所以应该养成这样的编程习惯，以确保安全。
5. 行号
写程序时要在每行的开头加行号，便于调试时找错误，增强可读性，而且行号间要间隔5或10，便于在中间插入漏写的内容，比如：
N5
N10
N20
三、 调试
程序写完便可以开始调试了。首先从程序控制中选中干运行，干运行速度快，而且不做进给运动，其作用是检查语法错误。干运行通过后，将干运行取消，开始正式运行调试。这时要用一个手始终控制进给倍率旋钮以控制进给速度，当一个程序段快要运行到终点时，把倍率调低，待刀具越过转折点，确认行进方向正确后再调高倍率，这样做可以保证不会撞刀，当然，前提是程序中要把G00写成G01。等程序调试全部通过后再把G01改成G00。
以上经验是在西门子802S上得出的，其它系统会有些区别，但大同小异，仍有借鉴意义。
第一作者简介

姓名
出生年
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刘学江
1968
男
河北省唐山市唐山学院机电工程系
河北省唐山市唐山学院机电工程系，河北省唐山市华岩北路38号
063000
讲师
CAD/CAM，计算机图像处理
数控加工
5
13831546462
Lxjiang2001@